DDR

📌 Double Data Rate (DDR)

DDR — семейство синхронной динамической памяти (SDRAM), передающей данные по обоим фронтам тактового сигнала. Используется в основном в качестве RAM в ПК, серверах и встраиваемых системах.

🧠 Как работает

DDR передаёт два бита данных за один такт: на фронте и на спаде сигнала. Структурно состоит из:

• Banks — независимые участки, позволяющие чередование операций
• Row Buffer — кэш открытой строки
• Memory Controller — управляет командами: Activate, Read, Write, Precharge
• Data Bus — 64-битная шина, синхронизированная через Clock
• CAS Latency — задержка между запросом и данными
• Burst Length — количество передаваемых слов за команду

DDR использует внешние сигналы управления: RAS, CAS, WE, CS, CKE, и адресную шину для выбора строки/столбца.

Поколения:

Поколение	Частота	Напряжение	Особенности
DDR	до 400 MT/s	2.5 В	Базовая передача данных
DDR2	до 1066	1.8 В	Удвоенная prefetch (4n)
DDR3	до 2133	1.5 В	8n prefetch, Fly-by Topology
DDR4	до 3200	1.2 В	Больше банков, lower power
DDR5	до 6400+	1.1 В	PMIC, ECC, два канала

⚙️ Где применяется

Устройство	Пример использования
Desktop PC	DDR3, DDR4, DDR5
Laptop	LPDDR3, LPDDR4x, LPDDR5
Server	ECC DDR4, Registered DIMM
SoC / Mobile	Встроенная LPDDR или подключаемая DRAM
GPU	GDDR5, GDDR6, HBM

💻 Пример (Linux, информация о DDR)

sudo dmidecode --type memory
lshw -class memory

📐 Упрощённая структура DDR

+------------+     +---------------+     +------------+
| Controller | <-> |  DDR Interface | <-> |  DRAM Chip  |
+------------+     +---------------+     +------------+
                       ▲        ▲
                       |        └── DQ (Data Lines)
                       └────────── Address / Command

🧩 Связанные технологии

• LPDDR — Low Power DDR для мобильных устройств

• GDDR — графическая DDR

• HBM — широкополосная стековая память

• DIMM, SO-DIMM — форм-факторы модулей

• Memory Controller, DRAM, SRAM

✅ Преимущества

• Высокая пропускная способность

• Умеренное энергопотребление (особенно с DDR4/5)

• Хорошая масштабируемость и доступность

❌ Недостатки

• Зависимость от частоты и задержек (CAS, tRCD, tRP)

• Требует аккуратного проектирования трасс и импедансов

• Ограниченная надёжность без ECC в критических системах